Builder模式：復(fù)雜對象的構(gòu)建

一 意圖

將一個(gè)復(fù)雜對象的構(gòu)建與它的表示分離，使得同樣的構(gòu)建過程可以創(chuàng)建不同的表示。

二 適用性

在以下情況使用Build模式：

1 當(dāng)創(chuàng)建復(fù)雜對象的算法應(yīng)該獨(dú)立于該對象的組成部分以及它們的裝配方式時(shí)。

2 當(dāng)構(gòu)造過程必須允許被構(gòu)造的對象有不同的表示時(shí)。

3 Builder模式要解決的也正是這樣的問題：

　　當(dāng)我們要?jiǎng)?chuàng)建的對象很復(fù)雜的時(shí)候（通常是由很多其他的對象組合而成），

　　我們要復(fù)雜對象的創(chuàng)建過程和這個(gè)對象的表示（展示）分離開來，

　　這樣做的好處就是通過一步步的進(jìn)行復(fù)雜對象的構(gòu)建，

　　由于在每一步的構(gòu)造過程中可以引入?yún)?shù)，使得經(jīng)過相同的步驟創(chuàng)建最后得到的對象的展示不一樣。

　　在書中第一個(gè)例子RTF文檔閱讀器的實(shí)現(xiàn)中，可以看到文檔RTFReader支持。

從此圖中可以看到：

1封裝了三種復(fù)雜對象的構(gòu)建：

ASCIIText，TeXText，TextWiWdget，分別對應(yīng)不同的builder

2 同樣的創(chuàng)建過程創(chuàng)建不同的表示

??? 可以在RTFReader中對文檔進(jìn)行解析的時(shí)候while循環(huán)，對于同樣的文檔，使用不同builder創(chuàng)建產(chǎn)品，同樣過程可以得到不同的表示。

3 復(fù)雜對象構(gòu)建分過程進(jìn)行

??? 在while循環(huán)中，可以看到對不同類型的文檔構(gòu)件，處理的方式不同。分成不同的部分進(jìn)行處理。

?

三 結(jié)構(gòu)圖

?

四 交互過程

Director：是構(gòu)造一個(gè)使用Builder接口的對象

Client創(chuàng)建Director對象，并用它所想要的Builder對象進(jìn)行配置。

Director創(chuàng)建和裝配對象過程

?

五 代碼實(shí)現(xiàn)

?1 Product

?

/************************************************************************
?*?Product?Controls?????????????????????????????????????????????????????*
?***********************************************************************/

/***********************************************
?*?Class?Frame?????????????????????????????????*
?**********************************************/
class?Frame
{
public:
virtual?void?draw()?=?0;
};

/***********************************************
?*?Class?Title?????????????????????????????????*
?**********************************************/
class?Title?:?public?Frame
{
public:
virtual?void?draw()
????{
????????cout<<"title?draw"<<endl;
}
};

class?TextTitle:?public?Title
{
public:
virtual?void?draw()
????{
????????cout<<"TextTitle?draw"<<endl;
}
};

class?ImageTitle:?public?Title
{
public:
virtual?void?draw()
????{
????????cout<<"ImageTitle?draw"<<endl;
}
};

/***********************************************
?*?Class?Menu??????????????????????????????????*
?**********************************************/
class?Menu?:?public?Frame
{
public:
virtual?void?draw()
????{
????????cout<<"menu?draw"<<endl;
}
};

class?ListMenu:?public?Menu
{
public:
virtual?void?draw()
????{
????????cout<<"ListMenu?draw"<<endl;
}
};

class?ThreeDMenu:?public?Menu
{
public:
virtual?void?draw()
????{
????????cout<<"3DMenu?draw"<<endl;
}
};

/***********************************************
?*?Class?Toolbar???????????????????????????????*
?**********************************************/
class?Toolbar?:?public?Frame
{
public:
virtual?void?draw()
????{
????????cout<<"Toolbar?draw"<<endl;
}
};

class?CellToolbar?:?public?Toolbar
{
public:
virtual?void?draw()
????{
????????cout<<"CellToolbar?draw"<<endl;
}
};

class?FloatToolbar?:?public?Toolbar
{
public:
virtual?void?draw()
????{
????????cout<<"FloatToolbar?draw"<<endl;
}
};

/***********************************************
?*?Class?Button????????????????????????????????*
?**********************************************/
class?Button?:?public?Frame
{
public:
virtual?void?draw()
????{
????????cout<<"Button?draw"<<endl;
}
};

class?TextButton?:?public?Button
{
public:
virtual?void?draw()
????{
????????cout<<"TextButton?draw"<<endl;
}
};

class?ImageButton?:?public?Button
{
public:
virtual?void?draw()
????{
????????cout<<"CellToolbar?draw"<<endl;
}
};

class?ThreeDButton?:?public?Button
{
public:
virtual?void?draw()
????{
????????cout<<"ThreeDButton?draw"<<endl;
}
};

/***********************************************
?*?Class?Page??????????????????????????????????*
?**********************************************/
class?Page?:?public?Frame
{
public:
#define?FRAME_MAX???10

????Page()
????{
????????m_frame_num?=?0;
????}

void?AddFrame(Frame*?frm)
????{
if?(m_frame_num?<?FRAME_MAX)
????????{
????????????m_frame[m_frame_num]?=?frm;
????????????m_frame_num++;
????????}
????}
virtual?void?draw()
????{
????????cout<<"page?draw"<<endl;
for?(int?i?=0;?i?<?m_frame_num;?i++)
????????{
????????????m_frame[i]->draw();
????????}
????}
private:
????Frame*?m_frame[FRAME_MAX];
int?m_frame_num;
};

class?SlidePage?:?public?Page
{
public:
virtual?void?draw()
????{
????????Page::draw();
????????cout<<"SlidePage?draw"<<endl;
}
};

class?VaryPage?:?public?Page
{
public:
virtual?void?draw()
????{
????????Page::draw();
????????cout<<"VaryPage?draw"<<endl;
}
};

?

2 Builder

/************************************************************************
?*?Build?ControlBuilder?????????????????????????????????????????????????*
?***********************************************************************/

/***********************************************
?*?Class?ControlBuilder????????????????????????*
?**********************************************/
class?ControlBuilder
{
protected:
????ControlBuilder(){}
public:
virtual?void?BuildTitle()???{???}
virtual?void?BuildMenu()????{???}
virtual?void?BuildToolbar()?{???}
virtual?void?BuildButton()??{???}
virtual?void?BuildPage()????{???}

virtual?Page*?GetPage()?????{return?NULL;}
};

/***********************************************
?*?Class?GenerralControlBuilder????????????????*
?**********************************************/
class?GenerralControlBuilder:?public?ControlBuilder
{
public:
virtual?void?BuildTitle()
????{
????????Title*?tl?=?new?TextTitle();
????????m_page->AddFrame(tl);
????}
virtual?void?BuildMenu()
????{
????????Menu*?mu?=??new?ListMenu();
????????m_page->AddFrame(mu);
????}
virtual?void?BuildToolbar()
????{
????????Toolbar*?tb?=??new?CellToolbar();
????????m_page->AddFrame(tb);
????}
virtual?void?BuildPage()
????{
????????m_page?=??new?SlidePage();
????}

virtual?Page*?GetPage()
????{
return?m_page;
????}
private:
????Page*?m_page;
};

/***********************************************
?*?Class?MagicControlBuilder???????????????????*
?**********************************************/
class?MagicControlBuilder:?public?ControlBuilder
{
public:
????MagicControlBuilder()
????{
????????m_page?=?NULL;
????}

virtual?void?BuildTitle()
????{
????????Title*?tl?=??new?ImageTitle();
????????m_page->AddFrame(tl);
????}
virtual?void?BuildMenu()
????{
????????Menu*?mu?=?new?ThreeDMenu();
????????m_page->AddFrame(mu);
????}
virtual?void?BuildToolbar()
????{
????????Toolbar*?tb?=?new?FloatToolbar();
????????m_page->AddFrame(tb);
????}
virtual?void?BuildButton()
????{
????????Button*?btn?=?new?ThreeDButton();
????????m_page->AddFrame(btn);
????}
virtual?void?BuildPage()
????{
????????m_page?=??new?VaryPage();
????}

virtual?Page*?GetPage()
????{
return?m_page;
????}
private:
????Page*?m_page;
};

3 Director

/************************************************************************
?*?Director?PageDirector????????????????????????????????????????????????*
?***********************************************************************/

/***********************************************
?*?Class?PageDirector??????????????????????????*
?**********************************************/
class?PageDirector
{
public:
????PageDirector(ControlBuilder*?builder)
????{
????????m_builder?=?builder;
????}
virtual?Page*?CreatePage()
????{
????????m_builder->BuildPage();
????????m_builder->BuildTitle();
????????m_builder->BuildMenu();
????????m_builder->BuildToolbar();
????????m_builder->BuildButton();

return?m_builder->GetPage();
????}
private:
????ControlBuilder*?m_builder;
};

4 Client

/************************************************************************
?*?Client???????????????????????????????????????????????????????????????*
?***********************************************************************/
bool?ShowPage(Page*?pg)
{
????pg->draw();

return?true;
}

int?main()
{
????MagicControlBuilder*?mgcCtrl?=?new?MagicControlBuilder();

????PageDirector*?drctr?=?new?PageDirector(mgcCtrl);
????drctr->CreatePage();

????Page*?pg?=?mgcCtrl->GetPage();

????ShowPage(pg);

return?0;
}

《形似神不似》

六 實(shí)例分析

?

?

在這個(gè)例子中：VcpTextView支持以下幾種顯示方式：

UnicodeText，RichText，IconObject，CoustomObject。

每一種之間都是獨(dú)立不可替換的，相對具有比較復(fù)雜的算法。

在顯示的時(shí)候使用VcpTextBasicLayout來導(dǎo)向裝配顯示各元素。

但是在大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用中很多情況，不可能完全的找出書中所描述的情形，

大多數(shù)只是在某一部分是符合Builder模式。

?

七 分析總結(jié)

效果：

1 隱藏產(chǎn)品的內(nèi)部表示

　　Builder提供創(chuàng)建產(chǎn)品的接口給Director，

　　隱藏了產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（僅提供接口BuildPart()創(chuàng)建產(chǎn)品）

　　隱藏該產(chǎn)品是如何裝配的(BuildPart()內(nèi)部裝配是隱藏的)。

2 將構(gòu)造代碼和表示代碼分開

　　構(gòu)造代碼是在Builder提供的接口中完成的，每個(gè)ConcreateBuilder包含了創(chuàng)建和裝配一個(gè)特定產(chǎn)品的所有代碼。

　　提供不同的Builder，使用相同的Director導(dǎo)向過程可以得到不同的表示。

　　使用的不同Client可以使用相同的Builder，得到不同相同的表示。

在前面RTFReader閱讀器的例子中：

　　如果提供ASCIIText Converter 則只能得到ASCIIText，提供TexText Converter則可以得到TexText。

　　如果使用XMLReader，提供ASCIIText Converter 使用Director得到不同于的ASCIIText的表示。

　　所以將構(gòu)造代碼和表示代碼分開，可以使代碼得到重用。

3 精確的控制導(dǎo)向產(chǎn)品的創(chuàng)建

　　將代碼的構(gòu)建過程委托為Director去完成，那么Client可以不用關(guān)注產(chǎn)品的構(gòu)建過程

　　何時(shí)完成或者完成到什么程度，交給Director去控制產(chǎn)品的創(chuàng)建和裝配的過程。并返回所創(chuàng)建的產(chǎn)品，或者通知Client。

?

在實(shí)際的使用情況中可能都并非如此，大多數(shù)只能在某些部分匹配Builder模式。